簡單來說,機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統(tǒng)最基本的特點是提高生產(chǎn)的靈活性和自動化程度。與之相對應(yīng),機器視覺有下列主要的應(yīng)用方向和適用場景。
機器視覺的應(yīng)用主要有幾個方面:
(1)質(zhì)量檢測,也可分為高精度定量檢測(如細胞分類顯微照片、機械零件的尺寸和位置測量)以及無需測量儀器的定性或半定量檢測(例如,產(chǎn)品的目視檢查、裝配線上零件的識別和定位、缺陷檢測和裝配完整性檢測)。
(2)機器人視覺:用于在廣泛的范圍內(nèi)指導(dǎo)機器人的操作和動作,如從料斗發(fā)出的雜亂工件堆之中拾取工件,并將其按一定方向放置在輸送帶或其他設(shè)備上。對于小范圍內(nèi)的操作和動作,還需要觸覺傳感技術(shù)。
(3)缺陷檢測:在工業(yè)生產(chǎn)過程中,很容易產(chǎn)生表面缺陷、雜質(zhì)等影響產(chǎn)品成品率、批量應(yīng)用和視覺效果能夠協(xié)助工業(yè)生產(chǎn)有效地識別缺陷,提高成品率水平。
適用場景主要有下列兩類:
(1)不適合體力勞動的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的情況。
(2) 在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)過程中,利用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且準確度不高,采用機器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)自動化程度。
由于機器視覺的諸多優(yōu)點,為了提高生產(chǎn)效率,減少生產(chǎn)過程中的誤差,工業(yè)生產(chǎn)中的人工環(huán)節(jié)逐漸被機器所取代,工業(yè)也成為機器視覺應(yīng)用中極大的領(lǐng)域之一。在消費電子、汽車、醫(yī)藥等上游行業(yè)的生產(chǎn)過程之中,機器視覺系統(tǒng)和智能制造,廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品尺寸檢測、缺陷檢測、產(chǎn)品識別、裝配定位等。
在非工業(yè)領(lǐng)域,機器視覺可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、安防、金融和交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。機器視覺大大提升了農(nóng)業(yè)自動化程度,實現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品分揀、品質(zhì)檢測等功能??捎糜卺t(yī)學(xué)圖像分析,在醫(yī)學(xué)和藥學(xué)方面也有成熟的應(yīng)用。也可用于安全和金融領(lǐng)域的人臉識別,以執(zhí)行身份認證任務(wù)。在交通領(lǐng)域,他可以負責(zé)車牌識別等任務(wù)。
為什么機器視覺技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造生產(chǎn)。有兩個重要原因:
(1)可靠性原則與傳統(tǒng)的人工視覺檢測相比,機器視覺技術(shù)基于人工智能的架構(gòu),以數(shù)據(jù)傳感和核心算法為支撐,不受人類主觀情緒的影響,可實現(xiàn)標準批量產(chǎn)品的高可靠性。
(2)經(jīng)濟性原則,機器視覺產(chǎn)品的應(yīng)用對于人工替代具有明顯的成本優(yōu)勢和較高的一致性要求。
隨著技術(shù)的進步和應(yīng)用成本的下降,機器視覺在行業(yè)之中的滲透率不斷提高,整個市場發(fā)展迅速。